일반기술

열가소성 생분해성 수지 및 그 제조방법

본 기술은 수평균 분자량이 25,000~45,000, 고유점도가 1.4 이상이고, 용융흐름지수(MI, Melt Index)가 0~10이며, 융점이 90~120도인 -(O-R1-OOC-R2-COO)n-으로 표시되는 열가소성 수지 및 그 제조방법에 관한 것이다. 구조식에서, R1은 1,4-부탄디올 단독 또는 1,4-부탄디올과 에틸렌글리콜의 혼합모노머로부터 유도된 잔기, R2은 디메틸숙시네이트와 디메틸글루타레이트의 혼합모노머로부터 유도된 잔기, n은 130에서 250까지의 정수이다.지방족 폴리에스테르는 생분해성을 가지고 있기 때문에, 현재 의료용 재료, 농업용 재료 및 포장재료 등에 이용되고 있거나 실용화 연구가 진행되고 있다.이에 본 기술에서은 보다 우수한 물성을 갖는 생분해성 지방족 폴리에스테르에 대한 연구를 거듭하였으며, 그 결과 이관능성 산성분을 디메틸숙시네이트와 디메틸글루타레이트의 혼합물로 사용하는 경우 개량된 물성을 갖는 새로운 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지를 제공할 수 있다는 사실을 발견하였다.따라서 본 기술의 열가소성 생분해성 수지의 제조방법에서 이관능성 카르복실산 성분으로는 디메틸숙시네이트와 디메틸글루타레이트의 혼합물을 사용하고, 이관능성 알코올 성분으로 1,4-부탄디올 단독 또는 1,4-부탄디올과 에틸렌 글리콜의 혼합물을 사용하였으며 촉매를 에스테르교환반응 초기에 0.005~2중량%, 에스테르교환반응 말기 또는 축중합시 0.3~1.5중량%, 안정제는 0.1~0.8중량%를 첨가하여 제조하였다.이와 같이 제조된 열가소성 생분해성 수지는 생분해성 평가, 고유점도, 분자량 및 용융흐름성을 실시하였다본 기술의 열가소성 생분해성 수지는 1,4-부탄디올 단독 또는 1,4-부탄디올과 에틸렌글리콜의 혼합물로부터 선택되는 이관는성 알코올 성분과 디메틸숙시네이트와 디메틸글루타레이트의 혼합물인 이관능성 카르복실산 성분의 축중합에 의해 제조되며 고유점도가 1.4이상이고, 융점이 90~120도이며, 분자량이 25,000 내지 45,000인 -(O-R1-OOC-R2-COO)n-으로 표시되는 수지인 것이 특징이다. 구조식에서 치환기는 위에서 설명한 것과 같으며 제조방법은 디메틸숙시네이트와 디메틸글루타레이트가 86:14~98:2의 중량비로 혼합된다. 촉매는 테트라부틸티탄 단독 또는 테트라부틸티타네이트, 테트라이소프로필티타네이트 중에서 사용하였고, 안정제는 트리메틸포스페이트를 사용하였으며, 축중합 온도는 240~270도이다.본 기술의 열가소성 생분해성 수지는 생분해성이 우수하여 환경오염을 방지할 수 있을 뿐 아니라 제반 물성 또한 우수하기 때문에 의료용 재료, 농어업용 재료, 포장 재료 등 각종 산업분야의 수지재료로서 매우 유용하다.